
一、用定义判断级数敛散性:
(1)先求前项和;
(2)再求极限:.
但是我们发现并不是所有的级数都可以求前n项和的,只有 “①有求和公式②能裂项变形的并且前后项相互抵消”这种特殊情况才会用到定义法。
二、用性质判断级数的敛散性
性质1:如果级数与分别收敛于和,则
性质2:如果级数收敛于,则.
性质3:去掉、增加或改变级数中的有限项不影响级数的收敛性.
性质4:如果级数收敛,则在级数中任意加括号后所得级数仍然收敛且其和不变.
性质5(级数收敛的必要条件):如果级数收敛,则.
5条性质中,针对具体级数判别敛散性,考试会更倾向于考察性质5,主要用的是级数收敛的必要条件的逆否命题,即若极限不存在或极限存在但不等于零,则一定发散。我们可以求通项的极限,如果通项的极限不存在或存在但不为0,级数就是发散的。但如果通项的极限为0,必要条件无法使用,就需要用到判别方法。
三、判别方法
1.正项级数
(1)正项级数收敛的充要条件是它的部分和序列有界.
(2)比较审敛法
设与都是正项级数,如果除了有限项以外,都有成立,则
推论1:设与都是正项级数,假设存在,当时,有成立,则 .
推论2(极限形式):设与都是正项级数,
其中.
【注】(1)比较判别法:大收 小收;小发 大发
比较判别法和其极限形式本质上是比较,而两者比较必须有一个敛散性是已知的,也就是说,运用比较判别法判断收敛性的关键,在于需要有一个已知收敛性的简单级数,来作为比较的标准.即“标尺”.
(2)重要的“标尺”:
①等比级数,.
②级数,的收敛性:当时收敛,当时发散.
③,,可用于举反例.
(3)比值审敛法(达朗贝尔审敛法)
设是正项级数,则
(4)根值审敛法(柯西审敛法)
设是正项级数,则
【注】(1)比值审敛法和根值审敛法本质上也是比较,只不过是自我比较.(几何级数)
(2)何时用根值,何时用比值?
①若一般项中有,则用比值审敛法;
②若一般项中有,无,则用根值审敛法.
2.一般项级数
一般项级数中考察最多的就是交错级数,对于交错级数的敛散性判别使用莱布尼兹定理即可。
判断交错级数的敛散性步骤:
是正项级数,.
附:交错级数的莱布尼兹定理
如果交错级数满足如下条件:
a. ;
b.,则级数收敛.
以上为具体级数敛散性的判别方法,总的来说主要有3大类:1.定义法;2.性质;3.判别法。我们在学习每个知识点时,要了解它的考察方向和特点,形成一个系统的知识框架,这样在学习的过程中才能达到事半功倍的效果。
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